自升塔式起重机
施 工 方 案
XX工程公司 年月日
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QTZ目 录
第一章 工程概况 ............................................... 2 第一节 项目概况 .............................................. 2 第二节 塔吊选型 .............................................. 2 第二章 塔机基础的设计及制作 ................................... 2第一节 塔吊位置选择 ......................................... 2第二节 塔吊基础设计 ......................................... 3一、桩基承载力特征值估算及有关岩土设计参数 ....................... 3二、塔吊基础设计 .............................................. 5第三节 塔吊基脚螺栓预埋 ..................................... 5第四节 塔吊基础的防雷接地引接 ................................ 6第五节 塔吊基础与底板接头处理 ................................ 6第六节 塔吊立架处与地下室顶板主、次梁接头处理 ................ 6第七节 地下室顶板预留孔洞围护 ................................ 7QTZ5014塔吊桩基础的计算书 ..................................... 7附图 .......................................................... 12
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第一章 工程概况
第一节 项目概况
本项目由XX开发股份有限公司投资兴建，XX建筑设计院设计，XX建设监理公司监理，XX有限公司4承建，为RC结构的商住建筑物一栋，地上32层，地下2层，其中有4层裙楼。建筑物平面形状呈L型，东西向从1轴至23轴长63.90m，南北向从A轴至P轴长83.20m，总建筑面积约为56326平方米，建筑物高度：从±0.000起计至屋面高99.90m，梯屋、电梯机房顶高104.90m，地下室底板面标高为-8.400m。
第二节 塔吊选型
根据施工需要，计划装一台型号为:**机械制造自升塔式起重机QTZ63(5013)。该塔吊安装总高度 130m，塔吊首次安装高度 17.2m，随后爬升至自由高度37.5m，可利用一台16吨和一台30吨汽车吊进行安装，吊装最重部件起重臂时，工作半径9m，24m臂杆，起重量6.95吨，起吊高度21m，满足吊装要求。塔机的总体结构详见产品说明书。
第二章 塔机基础的设计及制作
第一节 塔吊位置选择
1、塔吊基础选择
塔吊基础采用4根φ800钻孔灌注桩，桩长约10.5m，桩端支承在中风化岩层，塔吊基础承台尺寸是5000×5000×1400，混凝土强度等级C35。
2、塔吊基础选择
本工程使用一部塔吊，塔机的安装位置设于D至E 轴交6至10轴处(基础底板下为塔基承台面)。
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裙楼外结构边线X=26662.315y=42625.458塔吊基础定位图塔架附臂示意图
第二节 塔吊基础设计
一、桩基承载力特征值估算及有关岩土设计参数
根据拟建场区建筑物规模(32层)，结合场地工程地质情况，设计采用钻(冲)孔桩，以连续完整的中风化岩作桩端持力层。单桩竖向承载力特征值Ra可按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002式8.5.5-1式DBJ15-31-2003式10.2.3或10.2.4估算。 公式○1Ra=qsaAp+up∑qsia Li[摩擦桩公式] ○2Ra=Rsa+ Rra +Rpa[嵌岩桩公式]
桩基的设计施工还需符合《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)有关要求。各岩土层桩周摩阻力特征值、桩端土承载力特征值等参数详见下表1
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地地基承压缩桩周摩钻(冲)孔灌注桩 层岩土名层载力特模量阻力特桩端承载岩石抗 代称 状态 号 征值Es(Mp征值力特征值 压强度 号 fak(kPa) a) qsa(kPa) qsa(kPa) fr(Mpa) Qml 素填土 松散 ○1 \\ \\ 10 淤泥质土 流塑 ○21 50 2.5 6 Qal 粉砂 松散-○2稍密 3 110 \\ 15 强风化 ○31 700 75 1000 fr=1.5MPa K 粉砂质中风化 ○3土岩 2 1200 160 1500 fr=4.4MPa 微风化 ○33 3000 330 3500 fr=10.0MPa 4
岩石抗压强度统计表 表2
地层 时代 风化 程度 岩性 地层 序号 指标 参加统计组数 强风化 粉砂质泥岩 ○31 最大值 最小值 平均值 参加统计组数 最大值 最小值 中风化 K 变异系数 标准值 参加统计组数 最大值 最小值 微风化 粉砂质泥岩 ○33 平均值 标准差 变异系数 标准值 二、塔吊基础设计
1、塔吊基础承台设计D800mm钻孔桩；桩端要求穿过砂层、强风化进入强风化岩≥2.5m。 2、桩基础承台为5m(长)×5m(宽)×1.4m(厚),桩承台混凝土为 C35砼,上下配筋为Ⅱ钢φ20mm＠200mm双向双层钢筋,内肢Ⅱ钢φ16mm＠200mm双向筋。
0.36 4.4 42 19.4 8.4 12.9 2.98 0.23 12.1 粉砂质泥岩 ○32 平均值 标准差 天然抗压强度 fr(Mpa) 3 2.9 0.65 1.5 28 8.7 2.8 5.0 1.81 其中9组微风化夹层样未参与数理统计 备注 第三节 塔吊基脚螺栓预埋
塔吊基脚螺栓预埋为16根φ36mm长=900mm，螺栓为原厂产品。安装预埋螺栓时用固
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定模具套入，模具上下螺母固定定型，采用水平仪校核准确，与承台钢筋焊接牢固。
第四节 塔吊基础的防雷接地引接
塔吊基础的防雷接地引接；承台的对角2条桩中留出约500mm钢筋焊接头与承台钢筋连通焊接，并直接连出承台面约500mm的2处引头，作为连焊接于塔架至塔尾防雷针。接地电阻值小于4Ω。
基础制作后，等其强度达到80%并检查合格方可安装塔机。
第五节 塔吊基础与底板接头处理
塔吊承台与工程结构承台地板分界接头处理：
先做塔吊承台，在塔吊承台面预埋钢板止水片，塔吊承台与工程承台分界20mm，工程底板施工连接入于塔吊承台面处800 mm，并预留工程底板钢筋搭接头，工程底板预留二次钢板止水片，承台面标高比底板面标高低800mm，塔吊拆除后再浇筑本部位钢筋混凝土，做法同后浇带。做法详见大样图。
底板砼塔基承台与底板砼埋设钢板止水带钢筋预留搭接大于45倍D工程底板底标高底板砼塔吊基础承台塔吊基础垫层塔基承台与底板砼埋设钢板止水带抽水坑
第六节 塔吊立架处与地下室顶板主、次梁接头处理
对立架处顶板主、次梁、板断开处理方法如下：
1、梁板砼施工缝接头为梁长的1/3L位置处，在原设计的配筋中各加大一级配筋预留搭接，钢筋搭接应错开为1/2倍数。
2、施工缝搭接头钢筋加焊接；单面焊接为10倍D，双面焊接为5倍D。预留钢筋用钢刷进行清锈。
3、预留孔洞砼接头处理；先浇砼接头必须凿毛，清洗干净，二次浇筑的砼加渗5-10%AEA澎胀水泥。
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第七节 地下室顶板预留孔洞围护
预留孔洞口处四周采用Φ48mm钢管搭设高1.5m,并用胶合板密封围蔽。防止杂物下落伤人。
QTZ5014塔吊桩基础的计算书
一. 参数信息
塔吊型号:QTZ5014,自重(包括压重)F1=765.00kN,最大起重荷载F2=60.00kN 塔吊倾覆力距M=1658.00kN.m,塔吊起重高度H=37.50m,塔身宽度B=1.6m 混凝土强度:C35,钢筋级别:Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=5.00m
桩直径或方桩边长 d=0.80m,桩间距a=3.00m,桩长约10m，要求进中风化2.5m； 承台厚度Hc=1.40m，基础埋深D=0.00m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:50mm 二. 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
1. 塔吊自重(包括压重)F1=765.00kN 2. 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN
作用于桩基承台顶面的竖向力 F=1.2×(F1+F2)=990.00kN 塔吊的倾覆力矩 M=1.4×1658.00=2321.20kN.m 三. 矩形承台弯矩的计算
计算简图：
图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
1. 桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条)
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其中 n──单桩个数，n=4；
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1.2×825.00=990.00kN； G──桩基承台的自重，G=1.2×（25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D)=1050.00kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)； Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN)。 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值: 最大压力：
N=(990.00+1050.00)/4+2321.20×(3.00×1.414/2)/[2×(3.00×1.414/2)2]=1057.19kN
没有抗拔力!
2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条)
其中 Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n。 经过计算得到弯矩设计值：
N=(990.00+1050.00)/4+2321.20×(3.00/2)/[4×(3.00/2)2]=6.87kN Mx1=My1=2×6.87×(1.50-0.80)=1255.61kN.m
四. 矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。
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式中 1──系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc──混凝土抗压强度设计值； h0──承台的计算高度。
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。
经过计算得 s=1255.61×106/(1.00×16.70×5000.00×1350.002)=0.008 =1-(1-2×0.008)0.5=0.008 s=1-0.008/2=0.996
Asx= Asy=1255.61×106/(0.996×1350.00×300.00)=3113.18mm2。
五. 矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.和第5.6.11条。 根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，
记为V=1057.19kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：
其中 0──建筑桩基重要性系数，取1.0； ──剪切系数,=0.20；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2； b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm； h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1350mm； fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2； S──箍筋的间距，S=200mm。
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经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!
六.桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1057.19kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中 0──建筑桩基重要性系数，取1.0；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2； A──桩的截面面积，A=0.503m2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋! 七.桩竖向极限承载力验算及桩长计算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.2-3条 根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1057.19kN
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式： 最大压力:
其中 R──最大极限承载力；
Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:
Qpk──单桩总极限端阻力标准值:
Qck──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值:
qck──承台底1/2承台宽度深度范围(≤5m)内地基土极限阻力标准值；
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s,p──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数； c──承台底土阻力群桩效应系数；按下式取值：
s,p,c──分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；
qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值； qpk──极限端阻力标准值，按下表取值； u──桩身的周长，u=2.513m； Ap──桩端面积,取Ap=0.50m2； li──第i层土层的厚度,取值如下表； 厚度及侧阻力标准值表如下:
序号 土厚度(m) 土侧阻力标准值(kPa) 土端阻力标准值(kPa) 土名称
1 4 0 0 粉砂 2 4 75 1000 强风化 3 3 160 1500 中风化 由于桩的入土深度为10.5m,所以桩端是在第3层土层。 最大压力验算:
R=2.51×(4×0×.9177+4×75×.9177+2.5×160×.9177)/1.67+1.56×1500.00×0.50/1.67+0.00×656.25/1.65=1670.91kN
上式计算的R的值大于最大压力1057.19kN,所以满足要求!
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附图
1、塔吊基础平面和剖面大样图。
上下层为箍式配Ⅱ钢φ20mm＠200mm双向钢筋。内肢Ⅱ钢φ16mm＠200mm双向筋。工程底板底标高120外筋式为Ⅱ钢¦Υ20mm＠200mm双向钢筋。内肢Ⅱ钢¦Υ16mm＠200mm双向筋。100内筋式为Ⅱ钢¦Υ20mm＠200mm双向钢筋。1、塔吊承台加设4条D800钻孔桩，孔桩、承台C35砼；2、桩端入强化岩石250cm，桩长约10.5米；3、桩配筋为Ⅱ钢φ20mm＠200mm；4、箍筋φ10mm＠200mm，加强箍筋φ16mm＠2000mm。塔吊基础剖面图5000X=26662.256Y=42627.57838X=266.435Y=42625.517052.4条D800钻孔桩500011 112.5500长*500宽*300深抽水坑基础受力图M max=166t.mM max=25t.mP 2max=3.5tP 1max=76t112.52.51119X=26662.374Y=42623.33700X=26660.194Y=42625.398 工程底板底标高塔吊基础平面图
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